ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Ассоциация полиморфного локуса гена IL10 с развитием персистирующего олигоартикулярного варианта ювенильного идиопатического артрита
1 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, Россия
2 Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Уфа, Россия
Для корреспонденции: Лилия Шамилевна Назарова
450005, Уфа, ул. З. Валиди, 47, корп. 2;
ur.liam@91zanilil
Согласно классификации Международной лиги ревматологических ассоциаций (ILAR) ювенильный идиопатический артрит (ЮИА) — это артрит неустановленной этиологии, возникающий у детей до 16 лет и длящийся более 6 недель. Одним из наиболее распространенных вариантов ЮИА является олигоартикулярный, который характеризуется вовлечением в патологический процесс не более 4 суставов на протяжении первых 6 месяцев болезни и подразделяется на два подтипа в зависимости от последующего течения. Если у пациента число пораженных суставов не превышает 4 в течение всего периода заболевания, то такой олигоартикулярный вариант ЮИА обозначают как персистирующий, в противном случае — как распространившийся [1, 2]. Этиология олигоартикулярного варианта ЮИА до настоящего времени не установлена. Предполагается, что патологический процесс запускается воздействием на незрелую иммунную систему ребенка какого-то повсеместно распространенного агента окружающей среды, который, однако, пока точно не определен [2]. Вопрос о причинах, лежащих в основе повышенной предрасположенности к возникновению олигоартикулярного варианта ЮИА, также остается открытым. При этом данные отдельных исследований свидетельствуют о возможной роли ряда внешних (таких как отсутствие грудного вскармливания и неблагоприятные психосоциальные условия) и внутренних факторов, в частности молекулярно-генетических [2]. Несмотря на то что данное заболевание редко носит семейный характер, было показано, что если у обоих близнецов развивается артрит, то 75 % таких пар конкордантны по типу его дебюта, и чаще всего это олигоартрит [3]. В ряде работ сообщается о наличии ассоциаций определенных аллелей генов главного комплекса гистосовместимости (HLA) I и II классов, а также некоторых полиморфных локусов генов семейства интерлейкинов (IL), таких как TNFA, IL1A, IL1RN, IL2RA и др., c повышенным риском развития олигоартикулярного варианта ЮИА и/или особенностями его течения [4].
Согласно современным представлениям олигоартикулярный и полиартикулярный варианты ЮИА относятся к антиген-зависимым лимфоцитарно-опосредованным аутоиммунным заболеваниям, в патогенезе которых важную роль играют нарушения процессов приобретенного иммунитета [2, 5]. Предполагается, что образование аутоантигенов из тканей сустава ведет к активации аутореактивных Th- и Th17-клеток с последующим усилением образования провоспалительных цитокинов (таких как интерферон-гамма и IL17). В ответ на указанный процесс в норме происходит стимуляция продукции регуляторными Т-клетками IL10 — одного из основных противовоспалительных цитокинов, подавляющего высвобождение и функционирование провоспалительных медиаторов [5, 6]. При этом недостаточное его образование может способствовать формированию хронического артрита [5]. Так, было показано, что уровень секреции IL10 в культуре клеток цельной крови после стимуляции фитогемагглютинином и липополисахаридом у пациентов с системным вариантом ЮИА значимо ниже, чем в контрольной группе [7]. Кроме того, в ряде исследований на животных был установлен протективный эффект IL10 в отношении таких заболеваний, как экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит, ревматоидный артрит, воспалительные заболевания кишечника и др. [6]. Известно также, что изменение продукции IL10 в 75 % случаев опосредовано генетическими факторами [8].
Ген IL10 расположен на длинном плече хромосомы 1 (1q31–q32). Наиболее изученными полиморфными локусами, лежащими в регуляторной области данного гена, являются соответствующие замены в следующих положениях: –1082G>A, –819C>T и –592C>A, при этом два последних абсолютно сцеплены между собой [9]. В ряде исследований показаны ассоциации данных полиморфных локусов и/или их гаплотипов с измененной продукцией IL10 in vitro, а также с рядом аутоиммунных заболеваний [9, 10]. Цель нашего исследования заключалась в поиске возможных ассоциаций генотипов и аллелей полиморфного локуса –592C>A (rs1800872) гена IL10 с развитием персистирующего олигоартикулярного варианта ЮИА у детей из Республики Башкортостан.
ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ
Протокол работ был одобрен Этическим комитетом Башкирского государственного медицинского университета. В основную группу вошли 107 детей с персистирующим олигоартикулярным вариантом ЮИА после подписания ими или их родителями добровольного информированного согласия. Все пациенты проходили обследование и лечение в кардиоревматологическом отделении Республиканской детской клинической больницы (г. Уфа) в 2011–2014 гг. В качестве контрольной группы были подобраны 206 добровольцев без аутоиммунных заболеваний в анамнезе. Все участники исследования проживали на территории Республики Башкортостан.
Материалом для молекулярно-генетического анализа служили образцы ДНК, выделенные из лимфоцитов периферической венозной крови стандартным методом фенольно-хлороформной экстракции [11]. Изучение полиморфного локуса –592C>A гена IL10 проводили методами полимеразной цепной реакции (ПЦР) и анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (эндонуклеаза рестрикции RsaI, «Сибэнзим», Россия), верифицировали методом ПЦР в реальном времени с помощью праймеров и зондов фирмы «ДНК–Синтез» (Россия) на приборе StepOnePlus (Applied Biosystems, США) [12]. Частоты генотипов и аллелей определяли с использованием программы Microsoft Excel. Для сравнения частот генотипов и аллелей в исследуемых группах рассчитывали точный двусторонний критерий Фишера — p(F) в программе WinPepi v.11.44. Для оценки риска развития заболевания использовали показатель отношения шансов (OR) и 95 % доверительный интервал (95 % CI) Baptista-Pike (программы Microsoft Excel, R v.3.2.0 с пакетом ORCI). Для проверки возможных моделей наследования и соответствия выборок ожидаемому по Харди–Вайнбергу применяли логистический регрессионный анализ (программа SNPStats [13]). Различия считали статистически значимыми при р <0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Средний возраст больных с персистирующим олигоартикулярным вариантом ЮИА составил 7,8 ± 0,41 года, распределение по полу — 29,9 % мальчиков и 70,1 % девочек. В контрольной группе средний возраст — 18,23 ± 0,07 года, 39,8 % юношей и 60,2 % девушек. Распределение частот генотипов и аллелей полиморфного локуса –592C>A гена IL10 у больных с персистирующим олигоартикулярным вариантом ЮИА и в контрольной группе соответствовало ожидаемому по Харди–Вайнбергу (р = 0,13 и р = 0,54 соответственно). При проведении сравнительного анализа полученных данных было установлено, что у пациентов с персистирующим олигоартикулярным вариантом ЮИА значимо чаще, чем в контрольной группе, встречался генотип CC (p(F) = 0,033; OR = 1,675, 95 % CI 1,053–2,688) ().
Отмечалась также тенденция к повышению частоты аллеля С у больных, однако она не достигла уровня статистической значимости (p(F) = 0,055; OR = 1,457, 95 % CI 1,000–2,106). Наиболее удачной моделью наследования оказалась доминантная (генотипы CA+AA против СС), согласно которой генотипы, содержащие аллель А, маркируют пониженный риск развития персистирующего олигоартикулярного варианта ЮИА (p = 0,031; OR = 0,60, 95 % CI 0,37–0,96). При последующей стратификации по полу значимые различия были выявлены только для девочек. Так, генотип СС и аллель С встречались у девочек с персистирующим олигоартикулярным вариантом ЮИА значимо чаще, чем у девушек в контрольной группе (p(F) = 0,042; OR = 1,840, 95 % CI 1,049–3,307 и p(F) = 0,025; OR = 1,712, 95 % CI 1,098–2,706 соответственно) (). При изучении моделей наследования наиболее удачной оказалась лог-аддитивная (p = 0,023, OR = 0,60, 95 % CI 0,38– 0,94), однако и для доминантной модели были получены статистически значимые результаты (p = 0,038; OR = 0,54, 95 % CI 0,30–0,97). В группах мальчиков (основной и контрольной) различия в частотах генотипов и аллелей оказались статистически незначимыми (p >0,1).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Поскольку IL10 является одним из основных противовоспалительных цитокинов, изменению продукции которого придается большое значение в патогенезе ЮИА и других аутоиммунных заболеваний, а вариации в его секреции обусловлены в первую очередь генетическими факторами, нами был осуществлен поиск возможных ассоциаций полиморфного локуса —592C>A гена IL10 с развитием персистирующего олигоартикулярного варианта ЮИА. Отметим, что исследование данного полиморфного локуса у пациентов с ЮИА было предпринято в России впервые. В результате проведенного исследования выявлена ассоциация генотипа СС полиморфного локуса –592C>A гена IL10 с развитием персистирующего олигоартикулярного варианта ЮИА (p(F) = 0,033; OR = 1,675, 95 % CI 1,053–2,688). Однако при разделении пациентов по полу значимые различия между основной и контрольной группами были установлены только для девочек, при этом маркером повышенного риска развития персистирующего олигоартикулярного варианта ЮИА у девочек оказался не только генотип СС, но и аллель С (OR = 1,840, 95 % CI 1,049–3,307 и OR = 1,712, 95 % CI 1,098–2,706 соответственно).
Метод логистической регрессии в обоих случаях указал на статистически достоверные различия между группами при использовании доминантной модели наследования (генотипы CA+AA против СС), где аллель А ассоциирован с пониженным риском развития персистирующего олигоартикулярного варианта ЮИА (OR = 0,60 и OR = 0,54 для общей группы больных и только для девочек соответственно).
Имеющиеся на сегодняшний день литературные данные о функциональном значении и наличии ассоциаций полиморфного локуса –592C>A гена IL10 с развитием ЮИА и его вариантов неоднозначны и в основном приводятся для гаплотипов GCC, ACC и ATA полиморфных локусов –1082G>A, –819C>T и –592C>A промоторной области гена IL10. В частности, в работе ученых из Великобритании Е. Crawley и соавт. было показано, что генотип ATA/ATA ассоциирован с более низкой по сравнению с остальными генотипами продукцией IL10 в культуре клеток цельной крови здоровых индивидов (англосаксонского происхождения) при стимуляции бактериальным липополисахаридом [14]. Кроме того, в моделях с применением временной трансфекции гаплотип ATA оказался связан с более слабой по сравнению с гаплотипом GCC транскрипционной активностью гена IL10 [14]. Это отчасти может быть обусловлено присутствием аллеля А в позиции –1082, для которого ранее была установлена взаимосвязь со сниженной секрецией соответствующего белка в культуре лимфоцитов периферической крови здоровых индивидов при добавлении конканавалина А [15]. Е. Crawley и соавт. было также показано, что при персистирующем олигоартикулярном варианте ЮИА генотипы, содержащие гаплотип ATA, встречались значимо реже, чем при распространившемся олигоартикулярном варианте ЮИА, а генотип ATA/ATA — реже, чем при всех других вариантах ЮИА и у здоровых лиц, однако ввиду малочисленности групп индивидов с указанным генотипом статистический анализ не проводился [14]. Приведенные данные согласуются с результатами, полученными в нашей работе и свидетельствующими о том, что аллель А полиморфного локуса –592C>A гена IL10 маркирует значимо более низкий риск развития персистирующего олигоартикулярного варианта ЮИА у девочек из Республики Башкортостан.
Кроме того, Е. Crawley и соавт. было установлено, что у родителей пациентов с распространившимся олигоартикулярным вариантом ЮИА генотипы, содержащие гаплотип ATA, встречались значимо чаще, чем у здоровых лиц, тогда как для родителей детей с персистирующим олигоартикулярным вариантом ЮИА статистически значимых различий выявлено не было [16]. В то же время при обследовании индивидов европейского происхождения канадскими учеными К. Oen и соавт. не было обнаружено взаимосвязи полиморфных локусов –1082G>A, –819C>T и –592C>A гена IL10 и их гаплотипов с риском развития всех вариантов ЮИА, а также каких-либо различий в распределении генотипов между пациентами с персистирующим и распространившимся олигоартикулярными вариантами ЮИА [17]. М. Fife и соавт. также не обнаружили ассоциации полиморфного локуса –592C>A гена IL10 с развитием системного ЮИА у пациентов из Великобритании [9]. Противоречивость приведенных данных может быть обусловлена различиями в этнической принадлежности обследованных лиц, а также недостаточным объемом соответствующих выборок и свидетельствует о необходимости дальнейшего изучения роли полиморфного локуса –592C>A гена IL10 в развитии ЮИА и его вариантов.
ВЫВОДЫ
Результаты нашего исследования свидетельствует о наличии ассоциации полиморфного локуса –592C>A гена IL10 с развитием персистирующего олигоартикулярного варианта ЮИА у детей из Республики Башкортостан. Показано, что генотип СС маркирует значимо повышенный риск развития персистирующего олигоартикулярного варианта ЮИА в целом, а с учетом гендерных особенностей — только у девочек. Кроме того, у девочек маркером повышенного риска персистирующего олигоартикулярного варианта ЮИА является также аллель С.